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Usinagem CNC para Aeroespacial

O altíssimo nível de precisão necessário na indústria aeroespacial torna a usinagem CNC um processo de fabricação adequado para o setor.

 

Este artigo fornece um guia completo sobre usinagem aeroespacial e sua importância.

 

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Aqui, reunimos algumas informações básicas e considerações importantes para ajudá-lo a alcançar os resultados desejados.

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Diretriz de Projeto de Usinagem CNC: Maximizando Seus Resultados

13 de dezembro de 2023 · Sobre 3 minutos
guia de design de usinagem cnc
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A usinagem CNC é um processo de fabricação versátil que pode produzir uma ampla gama de peças com alta precisão e repetibilidade. É um processo de fabricação essencial para a produção de peças complexas e de alta precisão para vários setores, incluindo aeroespacial, automotivo, saúde e eletrônico.

Mas aqui está a diferença: alcançar a perfeição na usinagem CNC não envolve apenas o maquinário. É uma forma de arte que exige um olhar atento para o design e uma compreensão profunda do processo. Neste guia, desvendamos os segredos do projeto de usinagem CNC. Desde práticas recomendadas gerais até dicas personalizadas para diferentes operações CNC, estamos nos aprofundando em como esculpir seus projetos para obter o máximo desempenho do CNC. Bem-vindo à intersecção entre inovação e precisão, onde cada diretriz que compartilhamos é um passo em direção à excelência na fabricação.

O que é usinagem CNC?

o que é usinagem cnc 2

Na usinagem CNC, o desenvolvimento de uma peça avança desde o conceito inicial até a forma física através de um processo preciso e tecnologicamente avançado. Inicialmente, um projetista CNC cria o projeto usando software CAD avançado. Este design é posteriormente convertido em código G, o código diretivo para máquinas CNC. Seguindo este código, a máquina CNC utiliza ferramentas de corte especializadas para esculpir metodicamente a peça a partir de um bloco sólido.

Máquinas CNC, como fresadoras verticais e horizontais e tornos, podem operar em vários eixos. Para criar peças relativamente simples, as máquinas tradicionais de 3 eixos podem manipular peças ao longo de três eixos lineares (X, Y e Z). O Usinagem no eixo 5 pode trabalhar ao longo dos três eixos lineares e em torno de dois eixos rotacionais para criar componentes mais complexos.

O processo de fabricação subjetivo permite a produção de peças complexas e de alta precisão em vários materiais, como metais, plásticos e compósitos. Além disso, é rápido, automatizado, preciso e escalável, o que o torna aplicável em prototipagem, produção única e produção em larga escala.

Diretrizes de projeto CNC: dicas para redução de custos

Compreender o que é usinagem CNC estabelece a base para apreciar a importância de aderir às práticas de design. Essas práticas são essenciais para reduzir custos e manter um alto padrão de qualidade e precisão.

Guias de projeto comuns para usinagem CNC

Evite superfícies não planas e de ângulo de inclinação

ângulo de rascunho em projeto de usinagem CNC

Superfícies não planas e com ângulo de inclinação são complexas e difíceis de usinar, o que pode resultar em velocidades de corte mais lentas, tempos de usinagem mais longos e maior desgaste da ferramenta. Além disso, essas superfícies podem dificultar a obtenção de qualidade de peça consistente e tolerância rígida. Para evitar superfícies não planas e de ângulo de inclinação em seu projeto:

  • Use geometria simples e plana sempre que possível.
  • Use filetes e raios para suavizar cantos agudos e reduzir o número de superfícies complexas.
  • Incorpore ângulos de inclinação em seu projeto para facilitar a remoção de material e reduzir o desgaste da ferramenta durante a usinagem.

Aumentar o Tamanho dos Filetes Internos

Filetes internos são cantos arredondados ou transições dentro de uma peça que podem reduzir as concentrações de tensão e melhorar a resistência da peça. Aumentar o tamanho desses filetes melhorará a qualidade e a eficiência da operação de usinagem ao:

  • Reduzindo as forças de corte e o desgaste da ferramenta durante a usinagem.
  • Melhorando a remoção de cavacos e o fluxo de material durante o corte.
  • Reduzindo a probabilidade de quebra e desgaste prematuro da ferramenta.
  • Melhorar o acabamento da superfície e a qualidade da peça.

Adicionar rebaixos a cantos agudos

Rebaixos são reentrâncias ou entalhes nos cantos de uma peça que permitem melhor acesso à ferramenta e melhor remoção de material durante a usinagem. Um projeto de corte inferior otimizado para usinagem CNC irá:

  • Reduza as forças de corte e o desgaste da ferramenta.
  • Melhore a remoção de cavacos e o fluxo de material durante o corte.
  • Reduza a probabilidade de quebra e desgaste prematuro da ferramenta.
  • Melhore o acabamento superficial e a qualidade da peça.

No entanto, criar rebaixos pode ser uma tarefa complexa e desafiadora porque pode ser difícil alcançá-los com ferramentas de corte padrão. Além disso, ferramentas especializadas ou usinagem multieixo pode ser necessário usinar rebaixos. Minimizar o tamanho e a complexidade dos cortes inferiores pode ajudar a obter melhores resultados. O seguinte deve ser levado em consideração ao projetar cortes inferiores:

 Recomendado
Dimensão rebaixada3 mm a 40 mm
Folga inferior4x profundidade

Usar tolerâncias padrão

As tolerâncias padrão garantem que as peças CNC acabadas atendam às especificações e requisitos funcionais desejados. Tolerâncias estreitas desnecessárias podem aumentar o custo e o tempo de usinagem.

Ao especificar o padrão Tolerâncias de usinagem CNC, os fabricantes podem reduzir a necessidade de operações secundárias e melhorar a eficiência geral do processo de usinagem.

 RecomendadoFactível
tolerâncias± 0.1 mm± 0.02 mm

Texto e Letras

Ao criar texto ou letras, a ferramenta deve ser capaz de manter largura, altura e espaçamento constantes ao longo do processo de usinagem. Qualquer variação nesses fatores pode resultar em um produto final que não atenda às especificações do projeto.

Você precisa considerar a fonte e o tamanho do texto ou das letras. Textos muito pequenos podem ser difíceis de ler ou podem não atender às especificações desejadas, enquanto textos muito grandes podem causar deflexão da ferramenta ou afetar a exatidão e precisão do processo de usinagem. Para enfrentar esses desafios, algumas boas práticas de projeto recomendadas por engenheiros e projetistas:

  • Use fontes padrão adequadas ao processo de usinagem
  • Evite letras excessivamente complexas ou finas
  • Especifique um tamanho de fonte maior
  • Opte por uma fonte com largura, altura e espaçamento mais consistentes
  • Considere cuidadosamente a orientação do texto em relação à peça de trabalho
  • Ajuste a ferramenta de acordo para manter altura, espaçamento e velocidade de corte consistentes.

Tamanho da peça

As máquinas CNC têm capacidades variadas com base em seu tamanho e capacidade. Algumas máquinas podem ser pequenas demais para acomodar peças grandes, enquanto outras podem não ser capazes de lidar com peças muito pequenas. Como resultado, as peças a serem projetadas devem considerar cuidadosamente o tamanho da peça e escolher a máquina apropriada de acordo.

Além do tamanho da máquina, o tamanho da peça também pode impactar a velocidade do processo de usinagem. Peças maiores têm um tempo de usinagem mais longo e custos de produção mais elevados porque os engenheiros precisam remover mais material durante a usinagem em comparação com peças menores.

 Dimensão MáximaTamanho mínimo
Fresagem CNC4000×1500×600 mm 157.5×59.1×23.6 pol.4×4 mm 0.1×0.1 pol.
Turing CNC200×500 mm 7.9×19.7 pol.2×2 mm 0.079×0.079 pol.

Escolha um material mais macio

Materiais mais macios são mais fáceis de usinar, resultando em velocidades de corte mais rápidas, menor desgaste da ferramenta e menores tempos e custos de usinagem. Além disso, são menos propensos a trincas ou deformações durante o processo de usinagem, o que melhora a qualidade da peça e reduz o tempo de processamento pós-usinagem. No entanto, só escolha um material macio se o uso pretendido e a aplicação final do produto o permitirem.

Minimize as trocas de ferramentas e configurações de fixação

Uma maior necessidade de trocas de ferramentas e configurações de retenção de trabalho durante um ciclo de usinagem levará a um processo demorado e caro. Você pode considerar as dicas a seguir para minimizar alterações e configurações de ferramentas:

  • Peças com características e geometrias semelhantes podem ser usinadas CNC usando uma única ferramenta de corte.
  • Reduza as configurações necessárias projetando peças com orientações consistentes ou usando acessórios modulares que podem acomodar várias peças.
  • Use ferramentas de corte multifuncionais que podem realizar diversas operações com uma única troca de ferramenta.

Para peças de fresagem CNC

Mantenha-se disponível Ferramentas de corte CNC em mente

A otimização de peças CNC para redução de custos e prazos de entrega envolve o alinhamento dos projetos com os recursos das ferramentas de fresamento CNC padrão. Ao escolher designs que estejam em conformidade com os tamanhos e capacidades dessas ferramentas padrão, a necessidade de ferramentas personalizadas ou especiais pode ser significativamente minimizada.

Um exemplo prático é o dimensionamento de filetes internos. É aconselhável evitar especificações que exijam um raio menor do que as ferramentas de corte CNC padrão podem acomodar. A criação de tais recursos exige a mudança para ferramentas menores e possivelmente personalizadas, o que pode levar a um aumento de tempo e custos que podem não justificar os benefícios. Portanto, permanecer dentro dos limites das capacidades padrão da ferramenta é uma consideração fundamental para a produção eficiente de peças CNC.

Evite Cantos Internos Agudos

design de canto interno

A fresagem CNC tem limitações inerentes, uma das quais é a incapacidade de criar cantos internos vivos. Esta limitação surge do formato redondo das ferramentas de fresagem CNC. Para navegar nisso, os engenheiros costumam usar cantos arredondados em seus projetos. O raio desses cantos precisa ser pelo menos metade do diâmetro da fresa. Por exemplo, com uma fresa de 1/4”, o raio mínimo para os filetes não deve ser inferior a 1/8”.

Para enfrentar o desafio dos requisitos de cantos vivos nas peças, são empregadas abordagens de projeto específicas. Esses incluem:

  • Fazer furos para “quebrar” os cantos.
  • Permitindo que bordas afiadas caibam na cavidade.
  • Usar filetes quando superfícies inclinadas ou inclinadas encontram paredes verticais ou arestas vivas.
  • O uso de fresas quadradas ou esféricas sempre resultará em material entre a parede e a superfície, a menos que a superfície seja plana e normal à ferramenta.

Evite slots ou bolsos profundos e estreitos

Uma boa prática de projeto é que a profundidade final de corte não exceda certas proporções baseadas no material a ser usinado. Por exemplo, com plásticos, a proporção não deve ser superior a 15 vezes o diâmetro da fresa de topo, o alumínio não deve ser superior a 10 vezes e o limite do aço é de 5 vezes. Isso ocorre porque ferramentas mais longas são mais suscetíveis a deflexões e vibrações, levando a imperfeições superficiais.

Além disso, o raio interno do filete também depende do diâmetro da ferramenta de corte. Se uma ranhura de 0.55” de largura para uma peça de aço for usinada CNC usando uma fresa de topo de 0.5”, então a profundidade não deverá exceder 2.75”. Além disso, fresas de topo com alta relação comprimento/diâmetro podem ser mais difíceis de obter. Portanto, é aconselhável diminuir a profundidade da ranhura ou recurso ou aumentar o diâmetro da ferramenta de corte.

 RecomendadoFactível
Profundidade da cavidade 4 vezes a largura da cavidade10 vezes o diâmetro da ferramenta ou 25 cm

Projete os maiores raios internos permitidos

O tamanho da ferramenta de corte utilizada nas fresadoras CNC deve ser considerado durante a fase de projeto. Uma fresa maior remove mais material em uma passagem, reduzindo o tempo e os custos de usinagem.

Para aproveitar ao máximo as capacidades das fresas maiores, projete seus cantos internos e filetes com o maior raio possível, de preferência maior que 0.8 mm.

Uma dica adicional é fazer os filetes ligeiramente maiores que o raio da fresa, como um raio de 3.3 mm em vez de 3.175 mm. Isso cria um caminho de corte mais suave e produz um acabamento mais fino em sua peça usinada.

 Recomendado
Raio do canto interno⅓ vezes a profundidade da cavidade (ou maior)

Escolha a Espessura Adequada

É importante notar que paredes finas em peças podem criar desafios significativos no processo de usinagem, especialmente em termos de manutenção da rigidez e precisão das dimensões. Para evitar essas dificuldades, pode-se projetar paredes com espessura mínima de 0.25 mm para componentes metálicos e 0.50 mm para peças plásticas, pois podem suportar os rigores do processo de fabricação.

 RecomendadoFactível
Espessura da parede1.5 mm (plásticos), 0.8 mm (metais)1.0 mm (plásticos), 0.5 mm (metais)

Para peças de torneamento CNC 

Evite Cantos Internos Agudos

Cantos internos e externos afiados em um projeto de peça podem ser um desafio durante a usinagem. Para superar esse problema, é recomendado:

  • Possuem cantos internos arredondados, proporcionando uma transição gradual para que a ferramenta se mova suavemente.
  • Incorpore um ligeiro ângulo nas paredes laterais íngremes para eliminar cantos internos afiados.
  • Simplifique o processo de usinagem reduzindo o número de operações necessárias com uma única ferramenta.

Evite peças torneadas longas e finas

A instabilidade é uma preocupação comum quando se trata de peças torneadas longas e finas. A parte giratória pode facilmente bater na ferramenta, criando um acabamento imperfeito. Para combater isso, use as seguintes dicas de design CNC.

  • Incorpore uma broca central na extremidade e use um centro para manter a peça girando em linha reta.
  • Mantenha a relação comprimento/diâmetro igual ou inferior a 8:1 para minimizar o risco de instabilidade durante a usinagem.

Evite Paredes Finas

Durante uma operação de torneamento CNC, esteja atento à quantidade de material que está sendo usinado. A usinagem excessiva pode resultar em tensão indevida na peça, enquanto paredes finas podem resultar em diminuição da rigidez e dificuldade em manter tolerâncias rígidas.

Como orientação, a espessura da parede das peças torneadas deve ser de no mínimo 0.02 polegadas para garantir estabilidade e precisão durante o processo de fabricação.

 RecomendadoFactível
Espessura da parede1.5 mm (plásticos), 0.8 mm (metais)1.0 mm (plásticos), 0.5 mm (metais)

Para peças de perfuração

Profundidade Ideal do Furo

A profundidade ideal de um furo perfurado deve equilibrar a estabilidade da ferramenta e a resistência do material que está sendo usinado. A perfuração muito rasa pode resultar em uma junta fraca e reduzir o poder de fixação dos parafusos, enquanto a perfuração muito profunda pode fazer com que a broca quebre ou entorte, levando a uma precisão e acabamento de superfície ruins.

Para determinar a profundidade ideal do furo, você deve considerar o tamanho da broca, a dureza e a espessura do material, a resistência necessária para a aplicação pretendida e a estabilidade geral da configuração da máquina. Recomenda-se perfurar o orifício com profundidade suficiente para acomodar o parafuso ou fixador, deixando algum material para suporte. Se for necessário um rebaixamento, o furo deve ser mais profundo para permitir o rebaixamento.

 RecomendadoFactível
Profundidade do Buraco4 vezes o diâmetro nominal40 vezes o diâmetro nominal

Distinguir orifícios passantes e orifícios cegos

Compreender a diferença entre furos passantes e furos cegos é importante, pois ambos requerem diferentes técnicas e ferramentas de perfuração.

Um furo passante é um furo que se estende inteiramente através da peça de trabalho, de uma extremidade à outra. Geralmente é mais fácil de produzir, pois a broca deve entrar e sair da peça em lados opostos. Os furos passantes são aplicáveis ​​na fixação, montagem e roteamento de componentes elétricos e mecânicos.

Os furos cegos, por outro lado, não atravessam toda a peça e param em uma profundidade específica. Eles são aplicáveis ​​na criação de cavidades, reentrâncias ou bolsas dentro da peça de trabalho e geralmente são mais difíceis de produzir do que furos passantes. Furos cegos requerem brocas CNC especiais e velocidades de corte para garantir que a aresta de corte não rompa a parte inferior da peça.

Através de buracosBuracos cegos
Dica 1: Determine o tamanho correto da brocaDica 1: Deve ser 25% maior que a profundidade necessária
Dica 2: Mantenha a rigidezDica 2: Use uma broca central
Dica 3: Use fluidos de corte adequadosDica 3: Garanta profundidade de furo suficiente acima da ponta da broca
Dica 4: monitore a velocidade da perfuraçãoDica 4: Reduza a velocidade e as taxas de avanço
Dica 5: Faça exercícios em etapasDica 5: Evite alargar

Evite Buracos Parciais

Um furo parcial ocorre quando a broca não penetra totalmente no material e pode ser causado por vários fatores, como quebra da broca, seleção incorreta da broca ou parâmetros incorretos, como velocidade, avanço e profundidade de corte. Portanto, você deve selecionar a broca certa, manter os parâmetros corretos e usar refrigerante para dissipar o calor.

Evite perfurar cavidades

Ao perfurar, lembre-se de que a interseção de furos com cavidades existentes nas peças pode comprometer sua integridade estrutural. Você pode evitar isso posicionando as pontas de perfuração longe das cavidades existentes. Porém, se o furo perfurado tiver que cruzar a cavidade, uma prática de trabalho é garantir que seu eixo central não cruze com ele para manter a estabilidade da peça.

Design Tamanho Padrão da Broca

Otimize seu projeto para tamanhos de broca padrão para economizar tempo e dinheiro e facilitar a produção de sua peça pelas oficinas mecânicas sem a necessidade de ferramentas personalizadas dispendiosas.

Considere usar um tamanho de broca padrão como 0.12” em vez de um tamanho mais preciso, mas menos comum, como 0.123”. Além disso, tente limitar o número de diferentes tamanhos de broca usados ​​em seu projeto CNC, pois vários tamanhos aumentam o tempo e o esforço necessários para trocas de ferramentas durante o processo de usinagem.

 RecomendadoFactível
Tamanho da brocaBroca padrão (0,12”)Qualquer diâmetro maior que 1 mm

Especificar furos rosqueados

Um orifício rosqueado permite a fixação de parafusos, parafusos e outros fixadores rosqueados. Certifique-se de especificar a profundidade correta da rosca para que o fixador rosqueado tenha engate suficiente para manter a peça unida. Quanto mais profunda a linha, mais forte será a aderência do fixador.

O tipo de material pode afetar o tipo de rosca. Por um lado, materiais macios podem exigir uma rosca mais rasa. Por outro lado, materiais mais duros podem necessitar de uma rosca mais profunda.

Ao especificar furos roscados em um desenho, use legendas de rosca claras e precisas para garantir o padrão, passo e profundidade corretos da rosca. Garanta espaço suficiente para a instalação e remoção do fixador roscado sem prender ou descascar a rosca.

 RecomendadoFactível
Comprimento da rosca3 vezes o diâmetro nominal1.5 vezes o diâmetro nominal

Evite toques profundos

Outra dica crucial para obter resultados exatos e precisos é evitar toques profundos. Quanto mais comprida for a torneira, maior o risco de ela vibrar e se desviar durante o funcionamento, causando imperfeições no produto final. Uma torneira que exceda 3 vezes o seu diâmetro é profunda e pode representar um desafio significativo.

No entanto, em muitos casos, mesmo um macho com 1.5 vezes o diâmetro proporcionará um amplo encaixe da rosca, eliminando assim a necessidade de um macho profundo. O uso de machos profundos aumenta o risco de quebra da ferramenta, roscas defeituosas e diminuição da precisão, tornando-se um aspecto indesejável do projeto de usinagem CNC.

 RecomendadoFactível
Tamanho da torneira0.5 vezes o diâmetro 1.5 vezes o diâmetro
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Limitações que afetam o projeto de usinagem CNC

Ao projetar peças para usinagem CNC, é crucial estar atento a certas limitações. Reconhecer essas restrições é fundamental para garantir que o produto final esteja alinhado com as especificações exigidas, mantendo ao mesmo tempo um processo de produção eficiente e econômico.

Capacidades da ferramenta

Um aspecto desafiador do processo de usinagem CNC é a capacidade da ferramenta de alcançar e usinar com precisão recursos com uma grande relação profundidade/largura. As capacidades e o acesso da ferramenta também desempenham um papel significativo na determinação do formato da peça e na dificuldade de alcançar e usinar recursos complexos.

Por exemplo, cavidades profundas podem exigir ferramentas como ferramentas de rosqueamento CNC ou ferramentas de perfuração com alcance estendido para alcançar o fundo. Isso pode aumentar a vibração da máquina e reduzir a precisão. Como resultado, o tamanho, formato, distância percorrida da ferramenta e outros fatores contribuem para as principais limitações de projeto da usinagem CNC e podem impactar a precisão do produto final.

Forma da ferramenta

Outra coisa que você deve considerar é a geometria da ferramenta de corte, pois a maioria das ferramentas de corte tem formato cilíndrico e comprimento de corte limitado, o que afeta o corte final e seus formatos.

Por exemplo, os cantos internos de uma peça sempre terão um raio, mesmo que a ferramenta de corte utilizada seja extremamente pequena. Isto ocorre porque a geometria da ferramenta é transferida para a peça usinada durante a remoção do material.

A forma cilíndrica e o comprimento de corte restrito de ferramentas de corte CNC comuns, como ferramentas de fresa de topo e brocas, também limitam sua capacidade de usinar determinados recursos.

Rigidez da ferramenta

Na usinagem CNC, os fabricantes de máquinas e ferramentas CNC fabricam ferramentas de corte usando materiais como metal duro, tungstênio ou materiais semelhantes com propriedades superiores em comparação com a peça de trabalho. Apesar das características de alto desempenho desses materiais, a deflexão da ferramenta ainda pode ocorrer e ser uma importante fonte de desvio no projeto e nos resultados.

Embora trabalhar com tolerâncias gerais possa não representar um problema, a ligeira deflexão da ferramenta pode se tornar um problema significativo em trabalhos extremamente precisos com tolerâncias rígidas. O desvio causado pela deflexão da ferramenta pode restringir as possibilidades de projeto e comprometer a precisão do produto final.

Rigidez da peça de trabalho

As ferramentas de corte possuem rigidez excepcional e características de alto desempenho, mas podem ser inadequadas para alguns materiais de peças com propriedades mecânicas superiores.

A rigidez da peça de trabalho pode resultar em vibrações e deflexões que afetam negativamente a exatidão e a precisão das operações de usinagem CNC. A precisão e exatidão alcançáveis ​​com uma peça de trabalho rígida podem variar, dificultando o cumprimento de tolerâncias rígidas.

Forma da peça de trabalho

A estabilidade e o sucesso da usinagem CNC dependem em grande parte do formato da peça. A geometria da peça é importante porque determina o número de processos necessários e a viabilidade geral do projeto. Em alguns casos, geometrias complexas podem exigir reorientação durante a usinagem, mesmo em máquinas multieixos, levando à redução da eficiência da produção.

Fixação de trabalho

A rigidez é crucial na usinagem, pois garante operações suaves e precisas. Um elo fraco na “cadeia de rigidez” composta pela máquina, ferramenta, peça e acessório pode causar vibrações e reduzir a precisão.

Qualquer movimento da peça durante a usinagem leva a resultados inconsistentes e desvia das tolerâncias. Uma configuração ruim resulta em baixa exatidão e falta de precisão, pois cada peça usinada será diferente das outras.

Importância da Desenho CNC para capacidade de fabricação

projeto cad usinagem cnc

O projeto de uma peça usinada é a base de todo o processo de fabricação e é fundamental para o sucesso do produto acabado. Design for Manufacturability (DFM) ajuda a otimizar o processo de fabricação, tornando-o mais rápido, eficiente e econômico. Isto muitas vezes requer a modificação de características específicas que não são viáveis ​​de produzir com os equipamentos e materiais disponíveis.

Reduza os custos e o tempo de fabricação

O design da peça desempenha um papel significativo na determinação da eficiência e velocidade do processo de fabricação. Ao considerar fatores como seleção de ferramentas, parâmetros de corte e capacidade da máquina, os fabricantes podem otimizar o processo de produção em termos de velocidade e eficiência. Além disso, isso pode reduzir os tempos de ciclo, melhorar a produtividade e reduzir os custos de produção.

Simplifique o processo de fabricação com eficiência

A eficiência da usinagem CNC é diretamente influenciada pelas características da peça a ser usinada. Quando as peças são configuradas para reduzir o desgaste da ferramenta e os tempos de ciclo, elas podem melhorar a utilização da máquina, levando a maior produtividade e lucratividade. Além dos princípios DFM, há foco na maximização da utilização de materiais, que é um fator crítico na redução de custos e no aumento de lucros.

O uso eficiente de materiais desempenha um papel significativo na redução do custo geral de produção. Ao selecionar cuidadosamente os materiais apropriados e considerar suas propriedades como espessura e adequação à geometria pretendida, os fabricantes podem obter um uso mais eficaz do material, minimizando assim o desperdício e otimizando os custos de produção.

Evite falhas fatais de design

A integração de software CAD e CAM nos processos de fabricação oferece flexibilidade de projeto significativa na modificação de especificações de peças. Essa adaptabilidade é crucial para acomodar mudanças rápidas nas demandas dos clientes ou para fazer ajustes para melhorar o desempenho, a qualidade ou a relação custo-benefício.

Essa flexibilidade permite diversas otimizações de processos. Por exemplo, os fabricantes podem simplificar os caminhos das ferramentas, diminuir o número de configurações necessárias ou aumentar a eficiência do uso do material. Além disso, esta abordagem facilita uma maior automação na produção, o que pode levar a uma redução de erros humanos e à necessidade de configurações repetidas.

Guia de seleção de materiais para usinagem CNC

A seleção de materiais é um aspecto essencial deste guia de projeto CNC, pois o Materiais de usinagem CNC propriedades afetarão a usinabilidade, o custo e a qualidade geral da peça acabada.  

Metais

Os metais são materiais fortes e duráveis, adequados para a fabricação de peças usinadas CNC que estarão sujeitas a altas tensões e cargas pesadas. Além disso, possuem boa usinabilidade, resistência ao calor e à corrosão, além de serem altamente versáteis na produção de componentes para diversas aplicações.

Alguns dos metais CNC comuns incluem:

  • Alumínio
  • Aço
  • Aço inoxidável
  • Resina
  • Cobre
  • Titânio

Plásticos

Os plásticos são populares na usinagem CNC devido ao seu baixo custo, leveza e moldabilidade em formas complexas. Além disso, alguns plásticos como PP (polipropileno) e polieteretercetona (PEEK) são resistentes a produtos químicos, portanto, ideais para fazer peças com aplicação pretendida em produtos químicos agressivos ou ambientes corrosivos.

Alguns plásticos CNC comuns são:

  • Acetal (POM)
  • Nylon
  • Policarbonato (PC)
  • Acrílico (PMMA)
  • Óxido de Polifenileno (PPO)
  • Polieteretercetona (PEEK)
  • Polietileno (PE)

Seleção de Acabamentos Superficiais para Usinagem CNC

O acabamento superficial dos produtos finais pode afetar sua aparência, funcionalidade e durabilidade. As opções de acabamento comuns para peças usinadas CNC incluem:

Como Usinado

Este é o acabamento superficial bruto resultante do processo de usinagem CNC. A superfície de uma peça usinada normalmente tem um acabamento como 125 µin Ra, embora tolerâncias mais restritas sejam obtidas solicitando um acabamento mais fino de 63, 32 ou até 16 µin Ra. As superfícies usinadas podem ter marcas de ferramenta visíveis e o acabamento pode não ser uniforme.

Jateamento

Para uma textura elegante e fosca, o jateamento é uma ótima opção. Este processo envolve a propulsão de finos grânulos de vidro na superfície da peça usinada de maneira controlada. O acabamento resultante é liso e uniforme. Diferentes materiais, como areia, granada, cascas de nozes e esferas metálicas, podem ser utilizados dependendo do resultado desejado e da finalidade do jateamento, seja para limpeza ou como pré-tratamento para posterior acabamento superficial.

Anodização (Tipo II ou Tipo III)

A anodização é um tratamento de superfície versátil e popular para componentes usinados CNC, oferecendo resistência superior à corrosão, maior dureza, resistência ao desgaste e melhor dissipação de calor.

É aplicável para pintura e primer devido ao seu acabamento de alta qualidade. Na RapidDirect, oferecemos duas formas de anodização: Tipo II, conhecida por sua proteção contra corrosão, e Tipo III, que fornece uma camada adicional de resistência ao desgaste. Você também pode personalizar ambos os processos para produzir uma variedade de acabamentos de cores que atendam às suas necessidades específicas.

Powder Coating

O processo de revestimento em pó é uma forma altamente eficaz de proteger peças usinadas contra desgaste, corrosão e elementos. Nesse método, um tipo especial de tinta em pó é aplicado na superfície da peça e, em seguida, ela é submetida a altas temperaturas em forno. Este processo cria um revestimento protetor duradouro com uma infinidade de opções de cores para você escolher. Quer você precise de um visual clássico ou arrojado, o revestimento em pó oferece uma solução versátil e durável para suas peças usinadas.

Personalizadas

Esses tratamentos de superfície são adaptados para atender a requisitos de design específicos e preferências estéticas. Esses acabamentos podem variar de simples mudanças de cor a complexos padrões de textura. Os acabamentos personalizados são essenciais para melhorar a aparência, a durabilidade e o desempenho das peças usinadas e podem ser importantes na criação de uma identidade de marca exclusiva.

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Obter o melhor da usinagem CNC é possível com o serviço certo e a RapidDirect é a sua fornecedor confiável de serviços de usinagem CNC comprometidos em entregar resultados excepcionais que atendam aos padrões internacionais.

Com certificação ISO9001:2015, nossos serviços de usinagem CNC garantem peças de alta qualidade que atendem às suas especificações. Além disso, nossa plataforma de fabricação digital de última geração oferece uma experiência perfeita para clientes que desejam obter orçamentos instantâneos para suas peças CNC.

Nossa plataforma agiliza o processo do projeto à produção e garante que cada peça atenda às especificações de nossos clientes usando automação e conhecimento especializado. Temos orgulho em fornecer uma experiência abrangente de DfM que antecipa potenciais desafios de fabricação, entregando, em última análise, resultados de alta qualidade no menor tempo de entrega possível.

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Carregue seu desenho técnico

O primeiro passo é criar um desenho técnico detalhado da sua peça. Deve incluir todas as dimensões, recursos e acabamentos de superfície críticos necessários para sua peça. Depois você pode exportar o desenho para um formato de arquivo CAD (STEP, STP, STL, IGES) usando software CAD. Você pode então simplesmente fazer upload do arquivo CAD em nosso plataforma de cotação online.

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    Noah Harrison é o Diretor de Marketing de Conteúdo na RapidDirect com mais de uma década de experiência em escrita de conteúdo. Ele é especialista em criar conteúdo personalizado para projetos de pesquisa, teses e relatórios, e é habilidoso em modelagem 3D, renderização e design de produtos inovadores para tarefas de engenharia e publicidade.

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